相异地质条件下渡槽结构多点地震输入响应分析

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地震输入问题是结构地震反应分析的前提和基础。在进行大型渡槽结构地震响应分析时,通常假设渡槽支架基础各处作用相同的地面运动,这相当于将地基视为刚体。如果结构尺寸远小于输入地基的地震波长,这种假定尚可接受。实际上,由于地震机理、地震波的传播特征、地形地质构造的不同,使得入射地震波在空间和时间上均是变化的,即使其它条件完全相同,由于渡槽支撑点到震源距离的不同,地震波在结构基础面上传播要经历一定的时间,渡槽各支撑点接收到的地震波必然存在时间滞后,在同一时刻,结构各支撑点所承受的地面运动是不同的,这就是所谓多点地震输入问题。本文以渡槽为研究背景,应用ANSYS程序,建立了渡槽的17跨模型。在对模型进行模态分析基础上,利用APDL语言编制一致地震波输入程序和考虑场地条件变化的多点输入程序,对比研究一致输入和多点输入对渡槽结构动力响应的影响。在多点输入程序中,通过改变地震波记录,模拟分析场地条件变化。模态分析结果表明:模型的自振周期与所选地震波周期较为接近,模型前10阶振型均为侧向。动力分析方面,纵向和横向输入地震动时,多点输入较一致输入使位移和弯矩有增大趋势,加速度和内力有减小趋势。竖向输入时,多点输入较一致输入使加速度和弯矩增大,位移和内力减小;考虑场地条件变化后,多点地震动输入使得位移、弯矩、加速度和内力均有减小趋势。结论表明地震动输入方式不同对结构的动力响应有很大影响,应具体问题具体分析,以期得到合理的结论。
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